CN113131975A - 天线阵列解耦方法、装置、系统和存储介质 - Google Patents

天线阵列解耦方法、装置、系统和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种天线阵列解耦方法、装置、系统和存储介质。该方法包括：接收多个通道的预定数字域信号，其中，多个通道中的每个通道是与天线阵列中的一个阵元相对应的数据通道；确定每个通道所对应的参与解耦的通道的解耦系数，其中，解耦系数是预先根据测量的天线阵列中各阵元的阵中方向图信息求解得到的系数；根据解耦系数对每个通道所对应的参与解耦的通道的预定数字域信号进行处理，得到每个通道解耦合的预定数字域信号。

Description

天线阵列解耦方法、装置、系统和存储介质
技术领域
本发明实施例涉及通信技术领域，具体地涉及一种天线阵列解耦方法、装置、系统和存储介质。
背景技术
随着第五代移动通讯系统(The 5th Generation Wireless Systems，5G)技术快速成熟与应用，需要相比现在更快的数据传输速率、更低的传输延时以及更高的可靠性。在此背景下，5G大规模多输入输出技术(Multiple Input Multiple Output，MIMO)可以采用多天线在不增加通信带宽的基础上提高数据吞吐率以及通信的稳定性。
由于实际空间受限，天线阵的体积不能很大。天线阵物理尺寸受限的情况下，多个天线单元之间的互相耦合、干扰，必然会造成天线性能的下降。目前，多采用硬件解耦的方法，比如在天线周边设置缺陷地解耦、设置隔板、解耦网络等结构，但是硬件解耦方案存在一定的解耦极限，并且普遍在紧耦合情况解耦效率不高，并且需要设置额外的硬件，增加了天线设计难度与压力。
发明内容
本发明实施例提供一种天线阵列解耦方法、装置、系统和存储介质，可以在不增加天线设计难度的情况下对天线阵列解耦，从而减小阵列耦合影响和提高系统性能。
第一方面，本发明实施例提供一种天线阵列解耦方法，包括：接收多个通道的预定数字域信号，其中，多个通道中的每个通道是与天线阵列中的一个阵元相对应的数据通道；确定每个通道所对应的参与解耦的通道的解耦系数，其中，解耦系数是预先根据测量的天线阵列中各阵元的阵中方向图信息求解得到的系数；根据解耦系数对每个通道所对应的参与解耦的通道的预定数字域信号进行处理，得到每个通道解耦合的预定数字域信号。
第二方面，本发明实施例提供一种天线阵列解耦装置，包括：信号接收模块，用于接收多个通道的预定数字域信号，其中，多个通道中的每个通道是与天线阵列中的一个阵元相对应的数据通道；系数加载模块，用于确定每个通道所对应的参与解耦的通道的解耦系数，其中，解耦系数是预先根据测量的天线阵列中各阵元的阵中方向图信息求解得到的系数；信号解耦模块，用于根据解耦系数对每个通道所对应的参与解耦的通道的预定数字域信号进行处理，得到每个通道解耦合的预定数字域信号。
第三方面，本发明实施例提供一种通信系统，包括：天线阵列解耦系数存储器，用于存储天线阵列中各阵元对应的数据通道的解耦系数，解耦系数是预先根据测量的天线阵列中各阵元的阵中方向图信息求解得到的系数；天线阵列解耦系统，用于接收多个通道的预定数字域信号，其中，多个通道中的每个通道与天线阵列中的一个阵元相对应，确定每个通道所对应的参与解耦的通道的解耦系数，根据解耦系数对每个通道所对应的参与解耦的通道的预定数字域信号进行处理，得到每个通道解耦合的预定数字域信号。
第四方面，本发明实施例提供一种天线阵列解耦系统，包括：存储器和处理器；该存储器用于存储程序；该处理器用于读取存储器中存储的可执行程序代码以执行上述的天线阵列解耦方法。
第五方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当指令在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面的天线阵列解耦方法。
根据本发明实施例的天线阵列解耦方法、装置、系统和存储介质，可以预先通过测试基站天线阵列中各阵元的阵中方向图求解出天线阵列的解耦系数，接收到与天线阵列中各阵元对应的多个通道的数字域信号时，通过加载该解耦参数对每个通道的数字域信号实现解耦操作。该方法中求解天线阵列的解耦矩阵通过方向图测试得到，方向图畸变小且对天线模型适应高，不需要设置额外的硬件，减少了天线设计的难度与压力，因此可以在不增加天线设计难度的情况下对天线阵列解耦，从而减小阵列耦合影响和提高系统性能。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。
图1示出本发明一实施例的天线阵列解耦方法的流程示意图。
图2示出本发明一实施例的构建解耦矩阵的流程示意图。
图3示出本发明示例性实施例的天线阵列的数字域解耦方案的架构示意图。
图4示出一实施例的下行频域解耦方案的具体实现位置框图示意图。
图5示出一实施例的频域解耦方案解耦模块的结构示意图。
图6示出基站天线为64元矩形面阵示意图。
图7示出频域解耦方案中通道10对应的解耦模块510的结构示意图。
图8示出一实施例的下行时域解耦方案的具体实现位置框图示意图。
图9示出一实施例的时域解耦方案解耦模块的结构示意图。
图10示出频域解耦方案中通道10对应的解耦模块的结构示意图。
图11示出本发明一实施例的天线阵列解耦装置的结构示意图。
图12示出可以实现根据本发明实施例的方法和装置的计算设备的示例性硬件架构的结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
天线是一种用于发射和接收电磁能量的设备。天线阵列是指多个天线单元规则或随机排列在一起形成的天线系统，天线单元是指天线阵列中每根独立的天线，也可以被称为是天线阵元或天线阵子。当天线阵列中的天线单元排列在同样一个平面内，该天线阵列可以称为平面阵，平面阵内的天线单元可以排列成不同的形状，例如圆形阵和矩形阵。
由于实际空间受限，天线阵列的体积不能很大，在天线阵物理尺寸受限的情况下，多个天线单元之间的互相耦合、干扰，必然会造成天线性能的下降，主要可以表现在以下几个方面：第一、由于天线副瓣较高，造成对阵列的波束扫描能力有较大的影响；第二、由于天线单元之间互相的干扰，造成信噪比变差，进而直接影响数据吞吐率；第三、由于有效辐射的能量减少，造成天线阵增益降低，能量利用效率低下。
因此，为了达到缩小天线阵体积，减小研发设计成本，又保持原有的天线阵性能的目的，现有的方案中多是采用硬件解耦的方法，比如在天线周边设置缺陷地解耦、设置隔板、解耦网络等结构，但是硬件解耦方案存在一定的解耦极限，并且普遍在紧耦合情况解耦效率不高，并且需要设置额外的硬件，增加了天线设计难度与压力。
本发明实施例提出一种天线阵列解耦方法，可以在不增加天线设计难度的情况下，在数字域进行解耦，从而有效减小天线阵列的耦合影响，提高系统性能。
图1示出本发明一实施例的天线阵列解耦方法的流程示意图。如图1所示，天线阵列解耦方法可以包括步骤S110-S130。
S110，接收多个通道的预定数字域信号，其中，多个通道中的每个通道是与天线阵列中的一个阵元相对应的数据通道。
S120，确定每个通道所对应的参与解耦的通道的解耦系数，其中，解耦系数是预先根据测量的天线阵列中各阵元的阵中方向图信息求解得到的系数。
S130，根据解耦系数对每个通道所对应的参与解耦的通道的预定数字域信号进行处理，得到每个通道解耦合的预定数字域信号。
在本发明实施例的天线阵列解耦方法中，可以预先通过测试基站天线阵列中各阵元的阵中方向图求解出天线阵列的解耦系数，对接收的多个通道的数字域信号，加载对应的解耦参数实现解耦操作。
由于本发明实施例的方法中求解天线阵列的解耦矩阵通过方向图测试得到，不需要设置额外的硬件，可以在不增加天线设计难度的情况下有效解决基站天线耦合导致的副瓣水平高、阵列波束扫描能力下降、有效辐射降低、天线单元之间串扰严重问题，从而提升5G MIMO通信系统和5G Massive MIMO通信系统的系统性能对天线阵列解耦，从而减小阵列耦合影响和提高系统性能。
下面结合具体实施例，描述解耦矩阵的构建过程。在一个实施例中，在上述步骤S110之前，还包括如下步骤。
S101，测量预定频点下天线阵列中的阵元在空间多个采样点的阵中方向图信息，其中，天线阵列中任一阵元的阵中方向图信息是在仅对任一阵元进行激励时测量的方向图信息。
在该步骤中，每个阵元的阵中方向图表示阵列中只该阵元进行激励，其它阵元不激励时测试得到的阵中方向图。由于测量的天线阵列中阵元之间互相耦合，所以该实测的天线阵列中可以称为是耦合阵列。
S102，在预定频点下，计算理想天线阵列中的阵元在多个采样点的阵中方向图信息，其中，理想天线阵列是通过天线阵列的阵列布局模拟的无耦合情况下的天线阵列。
在该步骤中，理想天线阵列可以根据天线阵列的阵列布局，在模拟或仿真环境下，构建相同阵列布局的天线阵列。理想阵列的阵中方向图包含孤立阵子单元的方向图以及该阵子所在阵列位置(相对参考阵子的阵列位置)引起的阵因子方向图。
S103，利用理想天线阵列中各阵元的阵中方向图信息，对测量的天线阵列中各阵元的阵中方向图信息进行修正，得到天线阵列中各阵元在预定频点下的解耦系数。
在本发明实施例中，利用理想天线阵列中各阵元的阵中方向图信息，修正耦合阵列中各阵元的阵中方向图信息，得到天线阵列中各阵元在预定频点下的解耦系数。该求解解耦系数的方法适用于各种天线模型。
在一个实施例中，上述步骤S103具体可以包括如下步骤。
S1031，根据预定频点下测量的天线阵列中阵元的阵中方向图信息，生成第一阵中方向图矩阵。
S1032，根据预定频点下理想天线阵列中阵元的阵中方向图信息，生成第二阵中方向图矩阵。
S1033，将第一阵中方向图矩阵的广义逆矩阵，与第二阵中方向图矩阵相乘，得到天线阵列在预定频点下的解耦矩阵。
S1034，从解耦矩阵中提取天线阵列中每个阵元的M个解耦系数，其中，M个解耦系数与天线阵列中的M个阵元相对应，M为大于等于2的整数。
在本发明实施中，由于解耦系数随频率的变化特性，一般天线阵列可以每间隔预定频率间隔配置一套解耦系数。
在上述实施例中的预定频点，是根据天线阵列接收的信号带宽和预定频率间隔确定的基站中天线阵列所工作的宽带环境下频点。
由于基站天线普遍工作在宽带的环境下，基站天线中各阵子的耦合关系会随着频点变化而变化，所以一般情况下为满足宽带解耦需求，需要为天线阵列测试不同频点下的若干套解耦矩阵。例如，系统中所需解耦系数的最少数量，可以由信号带宽和预定的频率间隔的比值计算得到。
示例性地，预设预定频率可以根据实际应用场景预先设定。示例性地，以2.6GHz的频段为例，信号带宽共160MHz，频率间隔40MHz，至少需要4套解耦系数。
下面通过图2，详细描述本发明示例性实施例的某频点下解耦矩阵的构建过程。图2示出本发明一实施例的构建解耦矩阵的流程示意图。如图2所示，构建解耦矩阵的步骤具体可以包括：
S201，测试阵列各阵子的阵中方向图。
在步骤S201，分别测试天线阵列各阵子的阵中方向图例如：F’＝[F1’,F2’,…FM’]，其中，F1’,F2’,…FM’分别表示各阵子的阵中方向图，一个阵子的阵中方向图，表示阵列中只该阵子进行激励，其它阵子不激励时测试得到的阵中方向图。该测试得到的天线阵列中各阵元的阵中方向图可以表示为如下表达式(1)所示的阵中方向图矩阵。
Figure BDA0002349525500000071
在上述表达式(1)中，N为方向图的空间采样点数，每一列表示实际测试或实际测量的天线阵列的一个阵元在空间N个采样点中每个采样点的阵中方向图，每个采样点的阵中方向图中的
Figure BDA0002349525500000073
和θ分别表示在该采样点信号的入射方位角和俯仰角，M为天线阵列中阵元的数目，且M是大于等于2的整数。
S202，构建理想阵列各阵子的阵中方向图。
在步骤S202，通过阵列布局，计算理想阵列中各阵子的阵中方向图。将理想阵列中各阵元的阵中方向图组成阵中方向图矩阵Fd，如下表达式(2)式所示。
Figure BDA0002349525500000072
在上述表达式(2)中，N为方向图的空间采样点数，每一列表示构建的理想天线阵列的一个阵元在空间N个采样点中每个采样点的阵中方向图。每个采样点的阵中方向图中的
Figure BDA0002349525500000083
和θ分别表示在该采样点信号的入射方位角和俯仰角，M为天线阵列中阵元的数目，且M是大于等于2的整数。
S203，利用测试得到的阵列各阵子的阵中方向图与理想阵列各阵子的阵中方向图，计算解耦矩阵。
在步骤S203，根据耦合阵列的阵中方向图矩阵F’、理想阵列的阵中方向图矩阵Fd与解耦矩阵D的关系，建立下述表达式(3)。
Figure BDA0002349525500000081
通过上述表达式(3)求解得到解耦矩阵如下述表达式(4)所示。
Figure BDA0002349525500000082
在上述表达式(4)中，pinv(F’)表示对矩阵F’求取广义逆，解耦矩阵D中各元素即为解耦系数。
S204，保存解耦矩阵。
在步骤S204，可以将求解到的解耦矩阵D中各元素保存到指定的存储区域，方便后续对天线阵列中多个阵元进行解耦处理。
在本发明实施例中，通过联合阵中方向图矩阵以及理想阵列求解阵列的解耦矩阵，可以在不改变天线硬件的基础上实现天线解耦，该方法可以有效减轻在小型阵列设计中硬件解耦的设计压力。
在本发明实施例中，步骤S110中，接收多个通道的预定数字域信号可以是上行或下行的频域信号，也可以是上行或下行的时域信号。图3示出本发明示例性实施例的天线阵列的数字域解耦方案的架构示意图。图3中描述了天线阵列在数字域解耦可选择的两种实现位置，即解耦模块在基站系统中的位置。
如图3中“数字域解耦可选实现方式位置1”所示，解耦系数可以在基站系统的频域模块中使用，称为频域解耦方案。
具体地，如图3中下行频域解耦装置005和上行频域解耦模块020所示，下行频域解耦装置005可以位于天线端口映射模块004和快速傅里叶逆变换(Inverse Fast FourierTransform，IFFT)模块006之间，上行频域解耦模块020可以位于快速傅里叶变换(FastFourier Transform，FFT)模块019和天线端口解映射模块021之间。
在一个实施例中，天线端口映射模块004可以用于将接收的多个通道的下行频域信号映射到多个天线端口；下行频域解耦装置005对从天线端口映射模块004接收的多个通道的频域信号进行解耦；IFFT006，可以用于将解耦后的多个通道的频域信号转化为时域信号。
在一个实施例中，FFT模块019，可以用于将接收的上行的多个通道的时域信号转化为频域信号；上行频域解耦模块020，将从FFT模块019接收的多个通道的频域信号进行解耦；天线端口解映射模块021，用于将FFT模块019解耦后的多个通道的频域信号解除物理端口的映射。
也就是说，在该实施例中，预定数字域信号为频域信号时，频域信号包括经天线端口映射的下行频域信号，或经天线端口解映射之前的上行频域信号。
如图3中“数字域解耦可选实现方式位置2”所示，解耦系数可以在基站系统的时域模块中使用，称为时域解耦方案。
具体地，如图3中下行时域解耦模块008和上行时域解耦模块017所示，下行时域解耦模块008可以位于循环前缀(Cyclic prefix，CP)插入模块007与深度功率下降(DeepPower Down，DPD)模块009之间，上行时域解耦模块017可以位于自动增益控制(AutomaticGain Control，AGC)模块016与CP去除模块018之间。
在一个实施例中，CP插入模块007，用于将接收的多个通道的时域信号增加循环前缀，实现时间的预估计和频率同步；下行时域解耦模块008用于将增加循环前缀的多个通道的时域信号进行解耦处理；DPD模块009，用于降低通道的非线性失真。
在一个实施例中，AGC模块016用于对接收的多个通道的上行时域信号的增益进行调节；上行时域解耦模块017用于将增益调节后多个通道的上行时域信号进行解耦；CP去除模块018用于对解耦后的多个通道的上行时域信号进行循环前缀的去除。
也就是说，在该实施例中，预定数字域信号为时域信号时，时域信号包括加入循环前缀的下行时域信号，或去除循环前缀前的上行时域信号。
图3中还示出基站系统中上行链路和下行链路中其他主要模块，例如下行链路的发射信号(TX信号)、信号调制模块002、层映射与预编码模块003、数字模拟转换器(Digital-to-Analog Converter，DAC)模块010、功放模块011依次处理后，经双工模块012到达天线模块013，以及上行链路中天线模块013接收的信号经双工模块012传送，并经低噪放模块014、模拟数字转换器(Analog to Digital Converter，ADC)模块015、均衡模块022以及解调模块023。
示例性地，下行的发射信号(TX信号)经底层Low媒体接入控制(Media accesscontrol，MAC)模块001进行相应处理(例如对底层硬件平台的屏蔽和物理链路操作的封装)，再经图3中下行链路中的各模块处理后，经双工(Duplexer，DPX)模块012到达天线模块013；天线模块013接收的信号经双工模块012传送，并将上行链路中的各功能模块处理，以及经Low MAC模块001处理后，得到上行的接收信号(RX信号)。
应理解，但本发明基站系统中的主要模块并不局限于以上描述的，以及在图3中示出的特定的模块，在一些实施例中，该架构可以只包含其中的部分模块，即该基站系统的架构可以包含更灵活的模块配置，下面分别针对本发明的两种解耦方案的实现装置进行介绍。
图4示出一实施例的下行频域解耦方案的具体实现位置框图示意图；图5示出一实施例的频域解耦方案解耦模块的结构示意图。图4、图5与图3中相同或等同的结构使用相同的标号。
如图4所示，本发明的频域解耦方案可以在基带频域部分实现。也就是说，下行频域解耦装置005的具体位置可以位于天线端口映射模块004与天线校准模块025之间。下行频域解耦装置005通过加载频域解耦系数存储模块024中的解耦系数，对接收的耦合的多通道数据进行解耦。
如图5所示，下行频域解耦装置005具体可以包括：路由模块500、多个通道解耦模块例如通道CH-1解耦模块501、CH-2解耦模块502、……、CH-M解耦模块50M，M为天线通道的数量。
需要说明的是，上行频域解耦装置020与下行频域解耦装置005具有相同或等同的结构，为了简化描述起见，本文下述的多个实施例以下行频域解耦装置005为例来阐述频域信号的解耦方案，上行链路频域信号的解耦方案与下行链路频域信号的解耦方案保持一致。
在图5中，输入信号005a为频域解耦模块的输入信号，在附图5中可以表示下行天线端口映射后的信号。如果是上行链路，则可以是经过天线校准模块025之后的信号或上行天线端口解映射前的信号；输出信号005b为频域解耦模块的输出信号。
继续参考图5，路由模块500，可以用于实现对各通道输入信号进行分发，分发给各通道的解耦模块进行解耦。
图5中所示路由模块500将所有通道数据分发给各通道的解耦模块。但是一般认为天线阵子只与周围天线出现较强耦合，出于节省资源的角度考虑，与其他阵子的耦合影响很小可以忽略。
在一个实施例中，参与解耦的通道，为预先根据天线阵列的阵列布局确定的位于所针对通道周围的指定数目个通道。
在步骤S120之前，还可以包括如下步骤：预先根据天线阵列的阵列布局，确定位于每个通道周围的指定数目个通道作为参与解耦的通道。
作为示例，对于矩形排布阵列天线，阵中阵子的周围分布8个天线阵子，加上自身阵子，该阵中阵子解耦时需要引入9个通道数据进行解耦。路由模块的作用就是为各阵子对应通道分配相关的阵子通道数据用于自身通道解耦模块进行解耦。
多个解耦模块501-50M，每个解耦模块对应通道解耦模块，各通道根据路由模块分配的通道数据，并加载频域解耦系数存储模块024传送的解耦系数，合成输出该通道解耦后的信号。
频域解耦系数存储模块024，该模块可以用于存储频域解耦系数，该系数以若干频点下的解耦矩阵形式存在。根据解耦系数随频率的变化特性，可以存储多个不同频点下的解耦矩阵。
在一个实施例中，上述步骤S120中，确定每个通道所对应的参与解耦的通道的解耦系数的步骤，具体可以包括：S121，确定每个通道的预定数字域信号的频点；S122，根据频点确定每个通道所对应的参与解耦的通道的解耦系数。
在步骤S122，首先，可以获取天线阵列中各阵元在该频点下的解耦系数，其次，将各阵元在该频点下的解耦系数，作为与各阵元对应的通道在该频点下的解耦系数；然后，从每个通道所对应的参与解耦的通道，获取每个通道所对应的参与解耦的通道的解耦系数。
在本实施例中，可以根据当前接收的通道数据的频点在频域解耦系数存储模块024中选择对应的解耦矩阵。
在一个实施例中，预定数字域信号为频域信号时，上述步骤S130具体可以包括：S31，对每个通道所对应的参与解耦的通道的频域信号，分别利用所确定参与解耦的通道对应的解耦系数进行加权处理，得到每个通道所对应的参与解耦的通道经加权处理后的频域信号；S32，组合每个通道所对应的参与解耦的通道的经加权处理后的频域信号，得到每个通道的解耦合的频域信号。
示例性地，对频域的通道数据进行解耦可以通过下述表达式(5)来实现。
Figure BDA0002349525500000131
在上述表达式(5)中，Di是指第i个资源块(Resource Block，RB)频点下的解耦矩阵。其中，RB是数据传输资源分配最小单位，频域上连续12个子载波，时域上一个时隙，称为1个RB。
也就是说，Di是根据当前接收的通道数据的频点，在频域解耦系数存储模块024中选择对应的解耦矩阵，数据流矢量Xi是指第i个RB频点下从天线端口映射模块下行输出的数据流、或天线校准模块025之后的数据流、或上行天线端口解映射前的数据流，该数据流对应附图5中解耦前频域信号500a；数据流矢量Yi是指解耦模块输出的RB数据流，对应附图5中解耦后频域信号500b。
在本发明实施例中，表达式(5)中的解耦矩阵Di为M*M维矩阵(M为阵列的天线数目)，出于节省资源考虑，在对某个天线阵子的通道数据进行解耦时，可以将各天线阵子之间与该天线阵子耦合关系较弱的天线阵子在解耦矩阵中对应的元素置零，一般只保留位于该某个天线阵子周围的指定数目个天线阵子的解耦系数，例如在路由模块500中，非本阵子周围的通道将不会路由到本阵子对应解耦通道的输入端。
也就是说，参与某个通道解耦的数据通道，为预先根据天线阵列的阵列布局确定的位于该某个通道周围的指定数目个通道。因此，根据频点引入该通道的解耦矩阵时，只需引入预先设定的参与该通道解耦的数据通道在解耦矩阵中对应的解耦系数即可。
为了便于理解，通过图6和图7，描述对多通道中的某一个通道进行解耦的具体过程。图6示出基站天线为64元矩形面阵示意图；图7示出频域解耦方案中通道10对应的解耦模块510的结构示意图。图6、图7与图4、图5中相同或等同的结构使用相同的标号。
如图6所示，假设基站天线为64元矩形面阵。阵子10周围阵子分别阵子1、阵子2、阵子3、阵子9、阵子11、阵子17、阵子18、阵子19，加上阵子10自身在内，共9个耦合相关阵子。
因此，通道10在解耦时需要引入该9个阵子对应的通道数据。该9个阵子对应的通道数据分别与该RB频点下通道10对应的解耦系数相乘，然后合路输出。
如图7所示，路由分配的频域信号51001，是路由模块500为通道10(CH-10)对应的解耦模块510分配的参与解耦的各通道在第i频点下RB输入信号；参与通道10解耦的各通道输入信号分别为x1,i、x2,i、x3,i、x9,i、x10,i、x11,i、x17,i、x18,i、x19,i。
乘法器模块51002，用于将参与解耦的各通道输入信号与对应的解耦系数值进行相乘。
加法器模块51003，用于将参与解耦的各通道输入信号与解耦系数加权(相乘)之后的信号合路在一起。
解耦后频域信号模块51004，用于输出通道10解耦后的频域信号。
在一个实施例中，上述乘法器模块51002和加法器模块51003的实现过程可以表示为下述表达式(6)。
Figure BDA0002349525500000141
在上述表达式(6)中，i表示此时刻正在处理的第i个RB数据，y10,i就是通道10解耦模块的输出值。
其中，x1,i、x2,i、x3,i、x9,i、x10,i、x11,i、x17,i、x18,i、x19,i分别表示通道1、通道2、通道3、通道9、通道10、通道11、通道17、通道18、通道19的输入数据。各通道依次进行上述通道10的解耦流程，输出各通道解耦后的输出值，从而实现天线阵列的解耦操作。
图8示出一实施例的下行时域解耦方案的具体实现位置框图示意图；图9示出一实施例的时域解耦方案解耦模块的结构示意图。图8、图9与图3中相同或等同的结构使用相同的标号。
如图8所示，本发明的时域解耦方案可以在中频或基带部分实现。具体地，下行时域解耦装置008的具体位置可以位于CP插入模块007与削峰(Crest Factor Reduction，CFR)模块027之间，上行时域解耦装置017可以位于CFR模块027与CP去除模块018之间。
如图8所示，在一个实施例中，时域解耦模块装置008可以包括：路由模块800，多个通道解耦模块例如CH-1解耦模块801、CH-2解耦模块802、……、CH-M解耦模块80M，M为天线通道的数量。
需要说明的是，上行时域解耦装置017与下行时域解耦装置008具有相同或等同的结构，为了简化描述起见，本文下述的多个实施例以下行时域解耦装置008为例来阐述时域信号的解耦方案，上行链路时域信号的解耦方案与下行链路时域信号的解耦方案保持一致。
在图8中，输入信号008a为时域解耦模块的输入信号，在附图8中可以表示下行链路中经过循环前缀插入模块之后的信号，如果是上行链路，则可以是经过削峰模块后的信号或经过循环前缀去除前的信号；输出信号008b为时域解耦模块的输出信号。
继续参考图8，路由模块800，可以用于该模块实现对各通道输入信号进行分发，分发给各通道的解耦模块进行解耦。
图8中所示路由模块800可以将所有通道数据分发给各通道的解耦模块，但是在实际应用中，为节省资源考虑，一般只引入与阵子耦合较大的阵子对应的通道信号进行解耦。与任一阵子耦合较大的阵子，可以是位于该阵子周围的指定数目个阵子。所以，此时路由模块对某一阵子通道解耦模块分配输入信号时，只需要负责将该阵子周围阵子通道的输入信号分发给该阵子的解耦模块即可。
需要进一步说明的是，边缘阵子相对于阵内阵子的周围相邻阵子相对较少，所以路由模块为不同通道的解耦模块分发的输入信号数不一样。
多个解耦模块例如801-80M，每个解耦模块为各通道解耦模块，各通道根据路由模块分配的通道输入数据，加载时域解耦系数存储模块025传送的解耦系数，合成输出该通道解耦后的信号。本发明实施例中，考虑移动通信传输的信号为宽带信号，所以，该处信号的解耦系数加载是以卷积滤波的方式实现的。
时域解耦系数存储模块025，可以用于存储时域解耦滤波系数DF，为方便表示该系数以M*M维度(M为基站天线的阵子数)矩阵形式表示，但该矩阵元素dfi,j并非一个单纯的常数，而是一组通过下述表达式(7)描述的滤波器系数。
Figure BDA0002349525500000161
在上述表达式(7)中，其中
Figure BDA0002349525500000162
……，
Figure BDA0002349525500000163
为一组滤波器抽头系数，表达式(7)中的K表示该滤波器阶数。K的取值可以根据实际应用场景中的带宽需求或经验值来确定。作为示例，根据验证结果，K取3即可满足常规带宽需求。
图8中时域解耦系数存储模块025可以为各通道的解耦模块(例如801-80M)分发对应的所有解耦滤波系数，但是通常为节省资源考虑，在通道解耦模块(801-80M)中将对最邻近周围阵子进行解耦，所以时域解耦系数存储模块025传输滤波系数时也只需要传送该阵子最邻近周围阵子对应的滤波系数即可。其中，该阵子最邻近周围阵子，表示天线阵列中位于该阵子周围的预定数目个天线阵子。
在一个实施例中，预定数字域信号为时域信号时，上述步骤S130具体可以包括如下步骤。
S41，确定每个通道所对应的解耦滤波器的滤波系数，其中，滤波系数为每个通道对应的参与解耦的通道在不同频点下的解耦系数在时域对应的系数。
S42，对每个通道所对应的参与解耦的通道的时域信号，根据所确定参与解耦的通道对应的解耦滤波器的滤波系数进行卷积滤波处理，得到每个通道所对应的参与解耦的通道的经卷积滤波处理后的时域信号。
S43，对每个通道所对应的参与解耦的通道的经卷积滤波处理后的时域信号进行组合，得到每个通道的解耦合的时域信号。
在一个实施例中，步骤S42具体可以包括如下步骤。
S4201，对第i个通道的时域信号，使用第i个通道所对应的参与解耦的通道对应的解耦滤波器的滤波系数，进行一次滤波加权处理，得到经卷积滤波处理的第i个通道的时域信号。
该步骤中参与解耦的通道，即参与该第i个通道解耦的数据通道。
S4202，每间隔预定时延，对经卷积滤波处理的第i个通道的时域信号，再次进行滤波加权处理，直到滤波加权处理的次数等于预定次数，得到经预定次数滤波加权处理的第i个通道的时域信号。
S4203，将第i个通道的经预定次数滤波加权处理的时域信号进行合成，得到第i个通道所对应的参与解耦的通道的经卷积滤波处理后的时域信号。
在该实施例中，第i个通道分别为多个通道中的每个通道，i为大于等于1的整数，且i小于等于多个通道的总数目，并且，预定次数是根据对应的解耦滤波器的滤波器阶数或抽头数确定的次数。
在本发明实施例中，针对多个通道中的每个通道，参与该每个通道解耦的数据通道对应的解耦滤波器可以是有限冲击响应(Finite Impulse Response，FIR)滤波器，FIR滤波器具有线性延时，如果给定对应的FIR滤波器的阶数为T阶，则该FIR滤波器具有T+1个抽头，其中，T为大于等于1的整数。
在上述步骤S43中，每间隔的预定时延可以是根据对应的滤波器的抽头数或对应的滤波器的阶数计算得到的时延值，也可以是自定义的时延值。并且，在本发明实施例中，参与解耦的每个数据通道对应的滤波器的阶数或抽头数可以相同，也可以不同，用户可以根据实际应用场景中的滤波要求预先进行设定。
通过上述实施例的描述可知，为减少时域信号解耦处理后的失真，可以对每个通道解耦合的时域信号，需要将首次解耦合的时域信号，和每间隔预定时延后对经预定时延的时域信号再次解耦合的时域信号进行合成，将最终合成得到的每个通道的时域信号，作为每个通道解耦合的时域信号。
示例性地，对时域的通道数据进行解耦可以通过下述表达式(8)来实现。
Figure BDA0002349525500000181
在上述表达式(8)中，yj(n)为第j路解耦通道输出数据，x1(n)、x2(n)、...、xm(n)为通道j相关的M个通道数据(包括j通道本身)，M为天线阵列的阵子数，符号*表示信号卷积操作。
通过上述实施例的描述可知，考虑节省资源以及天线耦合的实际情况，天线阵子一般只与最邻近周围阵子之间的耦合较大，解耦时路由模块800一般只分配本阵子周围阵子对应的通道信号，最邻近周围阵子为位于该天线阵子周围的预定数目个天线阵子。
现以通道10(CH10)为例，说明附图8中的第10通道解耦模块的实现框架。图10示出频域解耦方案中通道10对应的解耦模块的结构示意图。
假设基站天线为64元矩形面阵，参考上述图6可知，阵子10周围阵子分别阵子1、阵子2、阵子3、阵子9、阵子11、阵子17、阵子18、阵子19，加上自身，共9个耦合相关阵子。所以，通道10在解耦时需要引入该9个阵子对应的通道数据。该9个阵子对应的通道数据分别与对应的解耦滤波器系数卷积，然后合路输出。
如图10所示，路由分配的时域信号模块81001，表示路由模块800为通道10(CH-10)对应的解耦模块810分配的参与解耦的各通道输入信号；参与通道10解耦的各通道输入信号分别为x1(n)、x2(n)、x3(n)、x9(n)、x10(n)、x11(n)、x17(n)、x18(n)、x19(n)。
滤波器模块81002，用于将参与解耦的各通道输入信号与对应的解耦系数滤波器进行卷积滤波，即卷积操作。
加法器模块81003，用于将参与解耦的各通道输入信号卷积滤波之后的信号合路在一起。
解耦后时域信号模块81004，用于输出通道10解耦后的时域信号。
在一个实施例中，滤波器模块81002和加法器模块81003的实现过程可以表示为下述表达式(9)。
Figure DA00023495255041001
在上述表达式(9)中，df10,i表示通道10进行时域解耦时第i个通道对应的解耦滤波器系数，xi(n)表示第i个通道的输入信号，y10(n)表示时域解耦方案下通道10解耦模块的输出信号。
在本发明实施例中，各通道依次进行上述通道10的解耦流程，输出各通道解耦后的输出信号，从而实现天线阵列的解耦操作。
根据本发明实施例的天线阵列解耦方法，可以在不改变天线硬件的基础上在时域的上/下游链路或频域的上/下游链路实现天线解耦，且实现的解耦的功能相对独立，不需要其它系统模块的配合，为在基站系统中实现数字域解耦提供了可行性，有效解决基站天线耦合导致的副瓣水平高、阵列波束扫描能力下降、有效辐射降低、天线单元之间串扰严重问题，从而提升通信系统的系统性能。
下面结合附图，详细介绍根据本发明实施例的天线阵列解耦装置。图11示出本发明一实施例的天线阵列解耦装置的结构示意图。如图11所示，天线阵列解耦装置可以包括如下模块。
信号接收模块1110，用于接收多个通道的预定数字域信号，其中，多个通道中的每个通道是与天线阵列中的一个阵元相对应的数据通道；
系数加载模块1120，用于确定每个通道所对应的参与解耦的通道的解耦系数，其中，解耦系数是预先根据测量的天线阵列中各阵元的阵中方向图信息求解得到的系数。
信号解耦模块1130，用于根据解耦系数对每个通道所对应的参与解耦的通道的预定数字域信号进行处理，得到每个通道解耦合的预定数字域信号。
在一个实施例中，天线阵列解耦装置还可以包括如下模块。
耦合阵列测量模块，用于测量预定频点下天线阵列中的阵元在空间多个采样点的阵中方向图信息，其中，天线阵列中任一阵元的阵中方向图信息是在仅对任一阵元进行激励时测量的方向图信息。
理想阵列测量模块，用于在预定频点下，计算理想天线阵列中的阵元在多个采样点的阵中方向图信息，其中，理想天线阵列是通过天线阵列的阵列布局模拟的无耦合情况下的天线阵列。
解耦系数计算模块，用于利用理想天线阵列中各阵元的阵中方向图信息，对测量的天线阵列中各阵元的阵中方向图信息进行修正，得到天线阵列中各阵元在预定频点下的解耦系数。
在一个实施例中，解耦系数计算模块，具体可以包括如下单元。
第一矩阵生成单元，用于根据预定频点下测量的天线阵列中阵元的阵中方向图信息，生成第一阵中方向图矩阵。
第二矩阵生成单元，用于根据预定频点下理想天线阵列中阵元的阵中方向图信息，生成第二阵中方向图矩阵。
将第一阵中方向图矩阵的广义逆矩阵，与第二阵中方向图矩阵相乘，得到天线阵列在预定频点下的解耦矩阵。
矩阵求解单元，用于从解耦矩阵中提取天线阵列中每个阵元的M个解耦系数，其中，M个解耦系数与天线阵列中的M个阵元相对应，M为大于等于2的整数。
在一个实施例中，预定频点，是根据天线阵列接收的信号带宽和预定频率间隔确定的频点。
在一个实施例中，系数加载模块1120，具体可以用于：确定预定数字域信号的频点；分别对每个通道的预定数字域信号，加载参与解耦的通道在频点下的解耦系数。
在一个实施例中，参与解耦的通道，为预先根据天线阵列的阵列布局确定的位于所针对通道周围的指定数目个通道。
在该实施例中，天线阵列解耦装置可以包括：参与解耦通道确定模块，用于预先根据天线阵列的阵列布局，确定位于每个通道周围的指定数目个通道作为参与解耦的通道。
在一个实施例中，预定数字域信号为频域信号时，频域信号包括经天线端口映射的下行频域信号，或经天线端口解映射之前的上行频域信号。
在该实施例中，预定数字域信号为频域信号时，信号解耦模块1130具体可以包括如下单元。
信号加权处理单元，用于对每个通道所对应的参与解耦的通道的频域信号，分别利用所确定参与解耦的通道对应的解耦系数进行加权处理，得到每个通道所对应的参与解耦的通道经加权处理后的频域信号。
频域信号合成单元，用于分别组合每个通道所对应的参与解耦的通道的经加权处理后的频域信号，得到多个通道中每个通道的解耦合的频域信号。
在一个实施例中，预定数字域信号为时域信号时，时域信号包括加入循环前缀的下行时域信号，或去除循环前缀前的上行时域信号。
在该实施例中，预定数字域信号为时域信号，信号解耦模块1130具体可以包括如下单元。
滤波系数确定单元，用于确定分别用于每个通道的解耦滤波器的滤波系数，其中，滤波系数为每个通道对应的参与解耦的通道在不同频点下的解耦系数在时域对应的系数。
卷积滤波单元，用于对每个通道所对应的参与解耦的通道的时域信号，分别使用所确定参与解耦的通道对应的解耦滤波器的滤波系数进行卷积滤波处理，得到每个通道所对应的参与解耦的通道的经卷积滤波处理后的时域信号。
时域信号组合单元，用于对每个通道所对应的参与解耦的通道的经卷积滤波处理后的时域信号进行组合，得到多个通道中每个通道的解耦合的时域信号。
在一个实施例中，卷积滤波单元，具体可以包括如下子单元。。
滤波加权子单元，用于分别对第i个通道的时域信号，使用第i个通道所对应的参与解耦的通道对应的解耦滤波器的滤波系数，进行一次滤波加权处理，得到经卷积滤波处理的第i个通道的时域信号。
该滤波加权子单元，还用于每间隔预定时延，对经卷积滤波处理的第i个通道的时域信号，再次进行滤波加权处理，直到滤波加权处理的次数等于预定次数，得到经预定次数滤波加权处理的第i个通道的时域信号。
滤波后合成子单元，用于将第i个通道的经预定次数滤波加权处理的时域信号进行合成，得到第i个通道所对应的参与解耦的通道的经卷积滤波处理后的时域信号。
该实施例中，第i个通道分别为多个通道中的每个通道，i为大于等于1的整数，且i小于等于多个通道的总数目，并且，预定次数是根据对应的解耦滤波器的滤波器阶数或抽头数确定的次数。
根据本发明实施例的天线阵列解耦装置，求解解耦矩阵的方法适用于各种天线模型，且可以在不改变天线硬件的基础上实现天线解耦，该方法可以有效减轻在小型阵列设计中硬件解耦的设计压力，具有方向图畸变小、对天线模型适应高的优点。因而，可以在不增加天线设计难度的情况下对天线阵列解耦，从而减小阵列耦合影响和提高系统性能。
需要明确的是，本发明并不局限于上文实施例中所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了描述的方便和简洁，这里省略了对已知方法的详细描述，并且上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
图12是示出能够实现根据本发明实施例的天线阵列解耦方法和装置的计算设备的示例性硬件架构的结构图。
如图12所示，计算设备1200包括输入设备1201、输入接口1202、中央处理器1203、存储器1204、输出接口1205、以及输出设备1206。其中，输入接口1202、中央处理器1203、存储器1204、以及输出接口1205通过总线1210相互连接，输入设备1201和输出设备1206分别通过输入接口1202和输出接口1205与总线1210连接，进而与计算设备1200的其他组件连接。
具体地，输入设备1201接收来自外部的输入信息，并通过输入接口1202将输入信息传送到中央处理器1203；中央处理器1203基于存储器1204中存储的计算机可执行指令对输入信息进行处理以生成输出信息，将输出信息临时或者永久地存储在存储器1204中，然后通过输出接口1205将输出信息传送到输出设备1206；输出设备1206将输出信息输出到计算设备1200的外部供用户使用。
在一个实施例中，图12所示的计算设备1200可以被实现为一种天线阵列解耦系统，该天线阵列解耦系统可以包括：存储器，被配置为存储程序；处理器，被配置为运行存储器中存储的程序，以执行上述实施例描述的天线阵列解耦方法。
本发明实施例还提供一种通信系统，包括：天线阵列解耦系数存储器，用于存储天线阵列中各阵元对应的数据通道的解耦系数，解耦系数是预先根据测量的天线阵列中各阵元的阵中方向图信息求解得到的系数；天线阵列解耦系统，用于接收多个通道的预定数字域信号，其中，多个通道中的每个通道与天线阵列中的一个阵元相对应，确定每个通道所对应的参与解耦的通道的解耦系数，根据解耦系数对每个通道所对应的参与解耦的通道的预定数字域信号进行处理，得到每个通道解耦合的预定数字域信号。
在该通信系统中，天线阵列解耦系统与天线阵列解耦装置具有相同的模块，并可以实现结合上述实施例的描述的天线阵列解耦方法。为了描述的方便和简洁，这里省略了对已知方法的详细描述，并且上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
根据本发明的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明的实施例包括一种计算机程序产品，其包括有形地包含在机器可读介质上的计算机程序，所述计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸存储介质被安装。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种天线阵列解耦方法，其特征在于，包括：
接收多个通道的预定数字域信号，其中，所述多个通道中的每个通道是与天线阵列中的一个阵元相对应的数据通道；
确定所述每个通道所对应的参与解耦的通道的解耦系数，其中，所述解耦系数是预先根据测量的所述天线阵列中各阵元的阵中方向图信息求解得到的系数；
根据所述解耦系数对所述每个通道所对应的参与解耦的通道的预定数字域信号进行处理，得到所述每个通道解耦合的预定数字域信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在接收多个通道的预定数字域信号之前，还包括：
测量预定频点下天线阵列中的阵元在空间多个采样点的阵中方向图信息，其中，所述天线阵列中任一阵元的阵中方向图信息是在仅对所述任一阵元进行激励时测量的方向图信息；
在所述预定频点下，计算理想天线阵列中的阵元在所述多个采样点的阵中方向图信息，其中，所述理想天线阵列是通过所述天线阵列的阵列布局模拟的无耦合情况下的天线阵列；
利用所述理想天线阵列中各阵元的阵中方向图信息，对测量的天线阵列中各阵元的阵中方向图信息进行修正，得到所述天线阵列中各阵元在所述预定频点下的解耦系数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用所述理想天线阵列中各阵元的阵中方向图信息，对测量的天线阵列中各阵元的阵中方向图信息进行修正，得到所述天线阵列中各阵元在所述预定频点下的解耦系数，包括：
根据所述预定频点下测量的天线阵列中阵元的阵中方向图信息，生成第一阵中方向图矩阵；
根据所述预定频点下理想天线阵列中阵元的阵中方向图信息，生成第二阵中方向图矩阵；
将所述第一阵中方向图矩阵的广义逆矩阵，与所述第二阵中方向图矩阵相乘，得到所述天线阵列在所述预定频点下的解耦矩阵；
从所述解耦矩阵中提取所述天线阵列中每个阵元的M个解耦系数，其中，所述M个解耦系数与所述天线阵列中的M个阵元相对应，M为大于等于2的整数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述每个通道所对应的参与解耦的通道的解耦系数，包括：
确定所述每个通道的预定数字域信号的频点；
根据所述频点确定所述每个通道所对应的参与解耦的通道的解耦系数。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定所述每个通道所对应的参与解耦的通道的解耦系数之前，还包括：
预先根据所述天线阵列的阵列布局，确定位于所述每个通道周围的指定数目个通道作为所述参与解耦的通道。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定数字域信号为频域信号；所述根据所述解耦系数对所述每个通道所对应的参与解耦的通道的预定数字域信号进行处理，得到所述每个通道解耦合的预定数字域信号，包括：
对所述每个通道所对应的参与解耦的通道的频域信号，分别利用所确定参与解耦的通道对应的解耦系数进行加权处理，得到所述每个通道所对应的参与解耦的通道经所述加权处理后的频域信号；
组合所述每个通道所对应的参与解耦的通道的经所述加权处理后的频域信号，得到所述每个通道的解耦合的频域信号。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定数字域信号为时域信号；所述根据所述解耦系数对所述每个通道所对应的参与解耦的通道的预定数字域信号进行处理，得到所述每个通道解耦合的预定数字域信号，包括：
确定所述每个通道所对应的解耦滤波器的滤波系数，其中，所述滤波系数为所述每个通道对应的参与解耦的通道在不同频点下的解耦系数在时域对应的系数；
对所述每个通道所对应的参与解耦的通道的时域信号，根据所确定参与解耦的通道对应的解耦滤波器的滤波系数进行卷积滤波处理，得到所述每个通道所对应的参与解耦的通道的经所述卷积滤波处理后的时域信号；
对所述每个通道所对应的参与解耦的通道的经所述卷积滤波处理后的时域信号进行组合，得到所述每个通道的解耦合的时域信号。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述对所述每个通道所对应的参与解耦的通道的时域信号，根据所确定参与解耦的通道对应的解耦滤波器的滤波系数进行卷积滤波处理，得到所述每个通道所对应的参与解耦的通道的经所述卷积滤波处理后的时域信号，包括：
对第i个通道的时域信号，使用所述第i个通道所对应的参与解耦的通道对应的解耦滤波器的滤波系数，进行一次滤波加权处理，得到经所述卷积滤波处理的第i个通道的时域信号；
每间隔预定时延，对经所述卷积滤波处理的第i个通道的时域信号，再次进行所述滤波加权处理，直到所述滤波加权处理的次数等于预定次数，得到经所述预定次数滤波加权处理的所述第i个通道的时域信号；
将所述第i个通道的经所述预定次数滤波加权处理的时域信号进行合成，得到所述第i个通道所对应的参与解耦的通道的经所述卷积滤波处理后的时域信号；
其中，所述第i个通道分别为所述多个通道中的每个通道，i为大于等于1的整数，且i小于等于所述多个通道的总数目，并且，所述预定次数是根据所述对应的解耦滤波器的滤波器阶数或抽头数确定的次数。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述预定数字域信号为频域信号时，所述频域信号包括经天线端口映射的下行频域信号，或经天线端口解映射之前的上行频域信号；
所述预定数字域信号为时域信号时，所述时域信号包括加入循环前缀的下行时域信号，或去除循环前缀前的上行时域信号。
10.一种天线阵列解耦装置，其特征在于，包括：
信号接收模块，用于接收多个通道的预定数字域信号，其中，所述多个通道中的每个通道是与天线阵列中的一个阵元相对应的数据通道；
系数加载模块，用于确定所述每个通道所对应的参与解耦的通道的解耦系数，其中，所述解耦系数是预先根据测量的所述天线阵列中各阵元的阵中方向图信息求解得到的系数；
信号解耦模块，用于根据所述解耦系数对所述每个通道所对应的参与解耦的通道的预定数字域信号进行处理，得到所述每个通道解耦合的预定数字域信号。
11.一种通信系统，其特征在于，包括：
天线阵列解耦系数存储器，用于存储天线阵列中各阵元对应的数据通道的解耦系数，所述解耦系数是预先根据测量的所述天线阵列中各阵元的阵中方向图信息求解得到的系数；
天线阵列解耦系统，用于接收多个通道的预定数字域信号，其中，所述多个通道中的每个通道与所述天线阵列中的一个阵元相对应，确定所述每个通道所对应的参与解耦的通道的解耦系数，根据所述解耦系数对所述每个通道所对应的参与解耦的通道的预定数字域信号进行处理，得到所述每个通道解耦合的预定数字域信号。
12.根据权利要求11所述的通信系统，其特征在于，
所述预定数字域信号为频域信号时，所述频域信号包括经天线端口映射的下行频域信号，或经天线端口解映射之前的上行频域信号；
所述预定数字域信号为时域信号时，所述时域信号包括加入循环前缀的下行时域信号，或去除循环前缀前的上行时域信号。
13.一种天线阵列解耦系统，其特征在于，包括存储器和处理器；
所述存储器用于储存有可执行程序代码；
所述处理器用于读取所述存储器中存储的可执行程序代码以执行权利要求1至9中任一项所述的天线阵列解耦方法。
14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1至9中任一项所述的天线阵列解耦方法。
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